大气压强教学设计Word文档下载推荐.doc
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教学重点
测量大气压强的方法。
教学难点
托里拆利实验原理。
教学方法
实验法,探究式教学,问题讨论法。
教具和媒体
(1)教师教具:
易拉罐、棉球、面团、酒精、打火机、玻璃杯、硬纸片、水、红墨水,吸管,自制的气压计
(2)学生用具(按小组准备):
玻璃板,注射器,吸盘,刻度尺,钩码,弹簧测力计
(3)多媒体课件
课时安排
1课时
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创
境
设
疑
教师利用空易拉罐、酒精、棉球、面团、打火机等做一个小实验,将点燃的酒精棉球放入易拉罐内2-3秒,迅速用面团堵住易拉罐口,易拉罐“砰”的一声就变扁了。
提出问题:
,易拉罐为什么会扁了?
学生都感到很惊奇,不知道什么原因?
众说纷纭……
此实验能够产生视觉、听觉的双重冲击,留下悬念,激发学生的好奇心和求知欲。
探
索
新
知
一.大气压的存在
(1)演示实验、产生冲突
取一个玻璃杯,水和一张硬纸片演示覆杯实验,用空玻璃杯和装满水的玻璃杯作对比实验,在空玻璃杯放上硬纸片,倒置过来,引导学生猜想纸片会怎么样?
放手后,硬纸片掉下来;
把玻璃杯装满水,重复上述过程,引导学生猜想实验现象。
放手后,硬纸片没有掉下来。
(2)理论分析、解释现象
通过课件,对硬纸片进行受力分析,纸片受到水对它向下的压力,自身的重力,由平衡力的知识可得,一定还有一个向上的力,抵消了它所受到的压力和它自身的重力,那么这个力只能是大气对它施的力,从而使学生从实验及理论上认识到大气压强确实存在,通常简称为大气压或气压。
在感受到大气压存在之后,引导学生解释课前实验,易拉罐为什么被压扁了,学生自然而然就会想到是大气压压扁了易拉罐。
(3)回顾历史、知识延伸
回顾历史,告诉学生,其实早在17世纪,奥托.里格就曾做过一个经典的实验验证了大气压的存在,就是马德堡半球实验,然后播放flash动画向学生简单介绍马德堡半球实验。
鼓励学生在课外利用、皮碗、压力锅等模拟马德堡半球实验亲身感受大气压的存在。
二.大气压的测量
(1)自主设计、估测气压
在了解了马德堡半球实验的基础上,引导学生利用玻璃板,吸盘,弹簧测力计,钩码,刻度尺等器材,利用压强的计算公式和平衡力的知识,设计大气压的测量方法,学生分组设计,并汇报设计原理及方案。
(2)演示实验、引入铺垫
取一个吸管,一个装有水的杯子,一瓶红墨水,在杯子里滴入红墨水(使实验现象更清晰,显眼),把吸管放进水杯里,然后把吸管提起来,水流下来;
再把吸管放进水杯里,用手指堵住吸管的一端,发现吸管里的水被提起来了。
水为什么会被提起来?
(3)播放视频、感知大小
引出托里拆利实验后,由于水银挥发有毒,不能在课堂上实际操作,所以播放托里拆利实验视频。
(4)问题导航、合作讨论
在观看视频的基础上,给学生设置一个问题集:
1、为什么要在玻璃管中灌满水银?
2、玻璃管中水银柱上方的空间中是否有空气?
3、管内水银柱为什么要下降?
4、管内水银柱为什么不继续下降,而是停在了760mm处?
5、计算760mm高的水银柱产生的压强有多大?
6、托里拆利实验将气体压强转变成了__的测量。
7、如果把水银换成水,那么大气压可以支持多高的水柱?
)
引导学生讨论交流,解决问题,并汇报合作讨论成果。
教师总结:
托里拆利实验测得大气压值相当于760mm水银柱产生的压强,这个气压值通常称为标准大气压:
p0=1.013×
105Pa,在粗略计算时,通常取作105Pa。
(5)阅读自学、了解气压计
引导学生通过阅读教材提取有用信息,自主学习,了解气压计,并汇报自学成果,配合实物向大家介绍气压计,不足部分由其他学生或教师补充,对学生的讲解教师要给予积极的评价。
三.大气压的应用
(1)提出问题:
我们生活在大气层中,大气压强就在我们周围,大家能举出生活中利用大气压的例子吗?
学生想不到的例子,教师给予补充,如拔罐子,抽水机等,并把典型例子的相关图片展示出来。
(2)配合动画讲解活塞式抽水机和离心式抽水机的工作原理。
学生认真观察实验,并积极参与猜想,学生根据自己的已有经验,
猜想:
硬纸片受到重力的作用,肯定会掉下来。
看到实验现象都觉得不可思议,脸上露出惊讶的表情......
学生认真观看课件,参与受力分析。
学生解释易拉罐被压变扁的原因:
把燃烧的酒精棉球放进空易拉罐内,燃烧消耗了里面的空气,用面团堵住罐口,空气就进不去罐内了,外界的大气压大于罐内的气压,所以就被压扁了。
学生认真观看动画,学生对模拟马德堡半球实验产生浓厚的兴趣。
分组讨论,互相交流,根据课前准备的实验用品或身边的一些物品中选择器材,设计方案,并进行实验,汇报实验原理及方案。
可能的设计方案:
(1)器材:
吸盘,弹簧测力计,刻度尺,原理:
P=F/S
(2)器材:
注射器,弹簧测力计,刻度尺原理:
学生认真观察对比实验现象,解释水被提起来的原因:
大气压托住了水柱。
学生认真观看视频。
学生讨论交流,思考回答:
1、灌满水印是为了排出管内的空气。
2、玻璃管中水银柱上方的空间中是真空。
3、是因为水银柱太高,产生的压强大于外界大气压强。
4、当下降到760mm处,产生的压强与外界大气压强相等,水银柱就不再下降。
5、通过计算可知,760mm高的水银柱可以产生1.013×
105Pa的压强
6、液体压强
7、由公式P=ρgh可得:
h=10.3m。
学生认真阅读教材中“气压计”的内容,提取出有用的信息,如:
什么叫气压计?
气压计的种类及各自的优、缺点等,配合实物,对气压计进行简单介绍。
学生积极举例,如:
挂衣服用的塑料挂钩。
用吸管吸饮料。
钢笔吸墨水。
喷泉。
注射器吸药液……
学生观看动画,认真听讲。
使学生产生认知冲突,为什么没有水纸片会掉下来,有水,纸片承受的压力更大了,反而水和纸片都不掉下来呢?
从而激发学生的求知欲望,提高学生的学习兴趣。
通过对硬纸片受力分析得出大气压强确实存在的结论,直观易懂,便于学生理解掌握。
通过解释现象,使学生更加深刻地理解大气压客观存在的事实,提高学生分析问题的能力。
回顾物理学史,培养学生热爱科学的精神。
鼓励学生在课外模拟马德堡半球实验,使教学从课堂延伸到课外,丰富学生的课余生活,提高学生对物理学科的兴趣。
鼓励学生发散思维,让学生在动手、动脑、动口的合作学习过程中,发现问题,解决问题,以实验变式培养学生的创造性思维和实验探究、操作能力,表达能力,综合分析能力。
在引导学生讨论解释实验现象的基础上,认识到大气压可以把液柱托起来这个事实,为托里拆利实验的学习做铺垫,降低本节课的教学难点的梯度。
通过托里拆利实验视频,让学生感知大气压的大小,丰富学生的感性认识。
通过问题讨论,使学生理解托里拆利实验的原理,突破本节课的教学难点。
学生通过公式准确地计算出标准大气压可以支撑的水柱的高度,为学生学习抽水机做铺垫。
以此来培养学生阅读自学的能力,提高学生的综合表达能力。
通过对大气压应用的了解,培养学生关注社会和生活,思考大气压怎样服务于人类,并形成对知识进行应用的意识。
而且使学生初步认识科学技术对人类生活的影响。
体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。
小
试
牛
刀
1.在冬天,保温瓶未装满水,当瓶内温度下降时软木塞不易拔出,这主要是因为()
A.塞子与瓶口摩擦力太大。
B.瓶口遇冷收缩。
C.瓶内气压小于大气压。
D.原先塞子塞的太紧。
2、屋顶的面积很大,大气压对屋顶有很大的压力,但并没有把屋顶压塌这是因为()
A.屋顶有坚固的横梁
B.屋顶四周有坚固的墙支撑着
C.屋顶面积大,压力的受力面积大,压力产生的效果小了.
D.屋内空气对屋顶也有同样大的大气压力。
3、小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头.想把瓶盖打开,可是怎么也拧不动.小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,一拧就打开了,这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以()
A.增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的压力
B.减小瓶盖与瓶口的接触面积
C.减小瓶内外气体的压力差
D.由于撬了盖的一边.而增大了盖的另一边的压力
学生互相讨论,认真解答,得出结果:
“1”的正确答案为“C”
“2”的正确答案为“D”
“3”的正确答案为“C”
这三道物理问题贴近生活,贴近自然,学生通过解决问题,对所学知识进行巩固,提高。
同时使学生学会解决问题的思路和方法,提高学生运用知识分析和解决问题的能力。
我
的
收
获
引导学生畅谈收获,看看这节课大家都学到了什么,相互交流,试着画出本节课的概念图:
大气压
存在(马德堡半球实验等)
测量(托里拆利实验)
应用(抽水机)
学生互相交流,畅谈收获,试着画概念图。
通过课堂小结,画概念图把知识条理化,系统化,促进学生知识的建构,提高学生的总结归纳能力。
布
置
作
业
(1)请你自制一个气压计并利用其探究大气压与高度、天气的关系,感兴趣的同学还可以做长期的观察。
并记录观察数据进行分析。
一个月后,汇报探究结果。
(2)小明一家在假期中要外出旅游半个月,他担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉,利用今天所学的知识,请你帮帮小明,看有什么办法可以不让盆景干掉?
写出设计方案,下周活动课讨论交流。
通过自制的简易气压计探究气压与高度、天气的关系,提高对物理学科的兴趣。
创设实际生活场景,引导学生利用所学知识解决问题,培养学生学以致用的意识。
板
书
计
大气压的存在:
马德堡半球实验
大气压的测量:
托里拆利实验
大气压强1标准大气压=760mm汞柱高
=1.013×
105P通常取作105Pa
大气压的应用:
抽水机
板书设计采用内容式板书,使学生对本节知识一目了然,准确把握重点和难点。
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